Крошечные белки (микропротеины) долгое время игнорировались научным сообществом, однако авторы нового исследования пришли к выводу, что они играют важную роль в метаболизме. Ученые обнаружили, что как бурый, так и белый жир наполнены тысячами ранее неизвестных микропротеинов, и показали, что один из этих микропротеинов под названием Gm8773 повышает аппетит у мышей. Результаты научной работы опубликованы в научном журнале Cell Metabolism.
Практическая значимость работы
Результаты исследования помогут разработать терапевтические средства, помогающие людям набирать вес при определенных заболеваниях, например, во время химиотерапии рака. Кроме того, установив существование этих микропротеинов, ученые предоставляют научному сообществу ценный ресурс для изучения.
«Жизненно важно лучше понять процессы, которые регулируют ожирение и метаболическое здоровье, чтобы усовершенствовать методы лечения в будущем», — утверждает профессор Института Солка (Salk Institute) Алан Сагателян (Alan Saghatelian). «Наличие списка микропротеинов поможет специалистам в области метаболизма выявить новых участников различных метаболических заболеваний. И мы показали один биологически активный микропротеин, который способствует питанию, а также другие микропротеины, которые участвуют в метаболизме жиров».
«Хороший» и «плохой» жир
Жировая ткань выделяет много различных белков для регулирования питания, энергетического баланса и выработки тепла. Белый жир, известный как «плохой жир», зачастую локализуется непосредственно под кожей и в области живота. Данный тип жира действует как хранилище энергии и связан с ожирением и другими заболеваниями, вызванными избыточным весом. Напротив, бурый жир или «хороший жир» расположен вокруг плеч и вдоль спинного мозга. Коричневый жир связан с правильным питанием, физическими упражнениями и здоровьем.
Материалы и методы исследования
В этом исследовании ученые использовали инновационные технологии геномики для изучения коричневого, белого и бежевого жира (другого типа жира с характеристиками, сходными как с белым, так и с коричневым жиром) в клетках мыши. Исследователи обнаружили 3877 генов, которые продуцируют микропротеины как в белом, так и в буром жире. Кроме того, ученые исследовали уровни генов у мышей, которых кормили пищей с высоким содержанием жиров, и выявили сотни микропротеинов, изменяющих метаболизм жировой ткани. Таким образом, исследователи выделили много вероятных метаболически значимых микропротеинов.
«Мы представили дорожную карту о том, как наилучшим образом использовать наши данные, чтобы связать и в конечном итоге охарактеризовать роль микропротеинов в фундаментальных метаболических путях», — объясняет автор исследования Томас Мартинес (Thomas Martinez) из Калифорнийского университета в Ирвине (UC Irvine).
Ученые также сосредоточились на микропротеине под названием Gm8773, расположенном в центре головного мозга, называемом гипоталамусом. Расположение микропротеина в мозге позволяет предположить, что он может играть определенную роль в регуляции аппетита. Действительно, когда ученые вводили Gm8773 мышам с ожирением, мыши потребляли больше пищи. Существует также человеческий ген, похожий на Gm8773, называемый FAM237B, и этот ген может действовать аналогично у людей, способствуя повышению аппетита. По мнению исследователей, этот микропротеин в конечном итоге может быть превращен в лекарственное средство, способствующее увеличению веса у тех, кто имеет экстремальную потерю веса.
«Новые микропротеины, представленные в нашем исследовании, являются захватывающими открытиями в области метаболизма и для изучения биологии жира», — заключает соавтор исследования Крис Барнс (Chris Barnes). «Мы надеемся, что данный ресурс будет использован для создания многочисленных новых экспериментальных гипотез, которые научное сообщество сможет проверить в своих собственных лабораториях, и эта работа поможет разработать новые механизмы в биологии».
В будущем ученые планируют разработать инструменты для исследования роли Gm8773 и FAM237B с целью в конечном итоге разработать лекарственное средство, способное повысить аппетит у людей.
Авторы другого исследования утверждают, что солнце повышает аппетит у мужчин.